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原文传递两栖船四履带驱动行驶性能研究

论文题名：	两栖船四履带驱动行驶性能研究
关键词：	两栖水草船;四履带驱动行驶机构;参数设计;行驶稳定性
摘要：	近几十年中国经济发生翻天覆地的变化，国民的生活水平也急剧提高，文明意识也不断加强，同时对生态环境要求也越来越高。目前，河道清理船的功能过于单一，只能清理河里水草，河道坡上芦苇无法清理，更是不能在浅滩和陆地作业，同时不能自主上岸下河，需要依靠起重机和货车进行转场作业，成本高、效率低。因此，本课题主要针对现有水草船，参考两栖车工作原理及工程履带车辆底盘结构，设计四履带驱动行驶机构，只需依靠岸边卷扬机辅助牵引就能顺利上岸、下河。该行驶机构不仅提高水草船的机动性，也大大增加其功能性。在保证河道清理顺利完成后，两栖水草船还能进行斜坡、浅滩、陆地作业，大大提高作业效率。　　主要研究内容如下：　　（1）根据现有船体尺寸、重量、工作环境，参考两栖车工作原理和工程履带车辆底盘结构，对现有两栖水草船重载底盘提出设计要求，并确定主要底盘性能参数：行驶速度、最大爬坡角、接地比压、最大牵引力和出、入水安全角，并运用Solidworks软件绘制底盘结构三维模型。　　（2）确定结构参数后，需要对机构动力进行设计。该两栖船采用静液压驱动系统，由于是马达驱动的四履带，需要保证直线行驶的同步性以及转向稳定性，同时满足不同工作工况下进行功能切换，对履带底盘进行液压系统油路设计，并绘制原理图。根据工况确定驱动马达、液压泵、各种控制阀等液压元件的功率、流量和压力，并进行选型。最后将液压元件安装方式以及之间管路连接方式通过Solidworks建立三维模型。　　（3）根据液压油路原理图和实际液压元件管路连接方式，利用Solidworks建立三维管路连接模型，可以确定管路长度、接头尺寸、管接头方式，便于后期采购与安装。随后根据各功能实施方案确定电控系统逻辑，并对电控元件和操控系统元件进行选型，确定好控制方案后编写控制程序，实现对两栖船履带行驶控制，并且可以通过电控系统验证液压系统的可靠性。　　（4）使用RecurDyn软件对两栖船履带底盘进行多体动力学仿真，首先需要对履带底盘结构进行简化，运用RecurDyn软件中Track LM模块对底盘进行真实模拟行走工况，主要模拟软、硬路面两栖船的直线、转向、爬坡行驶阻力下履带张紧力的变化规律，确定两栖船履带行驶最小转向半径，同时其最大爬坡角及行驶稳定性。　　（5）两栖船四履带行驶试验：首先进行无负载试验，四履带腾空，计算无负载下履带行驶阻力消耗功率，同时观察直线最大行驶速度和计算理论最小转向半径。随后四履带接触地面，在实际工况下行驶时，计算履带行驶转向半径，检验直线行驶四履带转速同步性。并进行上岸下河试验，计算上岸下河履带行驶功率以及观察出、水安全稳定性。
作者：	吴兆闯
专业：	农业工程
导师：	尹建军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2021